(57)【要約】【目的】ケガキ針を使って半導体ウェハーにケガキキズを入れた後に半導体素子を劈開分割する際に劈開分割ミスの発生率を低下させることのできる半導体素子の製造装置及び製造方法を提供する。【構成】可動台４がＡ方向に移動するのに伴ってカム５がＣ方向に回転し、カム５の回転に合わせてアーム６がＤ方向に動く。そして、アーム６の先端に取り付けられたケガキ針３が、Ｅに示す軌道で動き、ウェハー１に対して直線状ケガキキズを付ける。この直後に、ケガキキズの幅をケガキ針３の上方にあるカメラ部と画像処理部とを介して、検出部としての２値化認識装置７で読み取る。読み取られたケガキキズの幅のデータ値は、パソコンに取り込む。取り込んだケガキキズの幅のデータ値を、パソコン内の制御部において、あらかじめ設定された設定値と比較する。【選択図】  図１
2005019470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体素子が形成された半導体ウェハーを載置するためのステージと、このステージに載置された半導体ウェハーにケガキ針でケガキキズを付けてこれらの半導体素子を分割するためのケガキ装置とを備えてなり、
さらに、半導体ウェハーに付けられたケガキキズを撮影するためのカメラ部と、このカメラ部により撮影されたケガキキズを画像処理するための画像処理部と、この画像処理部による画像処理に基づいてケガキキズの幅を検出するための検出部と、この検出部により検出されたケガキキズの幅とあらかじめ設定された設定値との比較を行うための制御部とを備えていることを特徴とする半導体素子の製造装置。
【請求項２】
検出部が、ケガキキズの幅を２値化認識装置により検出することを特徴とする請求項１記載の半導体素子の製造装置。
【請求項３】
制御部がさらに、前記比較の結果に基づいて、ケガキ装置の作動を停止させることを特徴とする請求項１記載の半導体素子の製造装置。
【請求項４】
制御部がさらに、前記比較の結果に基づいて、ケガキ装置におけるケガキ針の交換時期を報知することを特徴とする請求項１記載の半導体素子の製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体素子の製造装置を使って、半導体ウェハーにおける複数の半導体素子を分割することを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項６】
半導体素子が、半導体レーザ素子であり、ケガキ装置が、これらの半導体レーザ素子をバー状またはチップ状に分割することを特徴とする請求項５に記載の半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子の製造装置及び製造方法に関し、さらに詳しくは、ＣＤプレーヤーやＭＤプレーヤーなどに使用されている半導体レーザ素子などの半導体素子を製造するための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子を精度良く分割する１つの方法として、例えば特許文献１に示すようなものが従来、知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−６４９０６号公報
【０００４】
特許文献１に示す方法は、端面を劈開面としている半導体層を有する半導体装置の製法において、半導体層をエッチングすることにより溝を形成し、次いでこの溝に沿って劈開を行うものである。
【０００５】
この方法によれば、そのエッチング溝の位置はレジストのフォト工程により決定することが可能であるため、高い精度で溝の位置決めを行うことができる、とされている。
【０００６】
しかしながら、この方法には、製造工程が多いことから、歩留りが低下したり製造時間がかかったりするなどの問題がある。
【０００７】
半導体素子を精度良く分割する別の方法として、ケガキ針を使って半導体ウェハーにケガキキズを付けた後に半導体素子分割する技術が従来、知られている。この技術について、半導体レーザ素子の製造方法を例にとって、図２及び図３を参照しながら説明する。
【０００８】
図２（ａ）に示すように、半導体レーザ素子を作製する場合、例えばＧａＡｓウェハー１０１の上に、気相成長または液相成長により形成された積層膜をフォトプロセス手法によりパターンニングし、ウェハー内に複数のレーザチップ１０２を形成する。
【０００９】
そして、ウェハー上に形成された複数のレーザチップ１０２を、レーザ光の出射前面及び出射後面が出るようにバー状（図２（ｂ））に分割する。この分割は、ケガキ（スクライブ）装置でウェハー面に直線状のケガキキズ１０３を付けた後の劈開分割によって行われる。
【００１０】
次に、バー状に分割して露出したレーザ光の出射前面及び出射後面を保護するためと反射率を調整するために、これらの面をＰ−ＣＶＤなどでコートする。
【００１１】
その後、個々のレーザチップに分割する。すなわち、前記と同様のスクライブ装置を使用して分割予定箇所に直線状のケガキキズ１０４を付けた後に加圧することでチップ状劈開分割を可能にして、図２（ｃ）に示すような個々のレーザチップを得る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来例に示すレーザチップ製造工程で複数のレーザチップ１０２を形成したウェハー１０１をバー状及びチップ状に劈開分割する場合、スクライブ装置によりケガキキズ１０３・１０４を付けることになる。
【００１３】
しかしながら、そのスクライブ装置の使用回数が多くなるにつれて、ケガキ針の先端の磨耗に起因してケガキキズ１０４の幅ｄが広くなりすぎて、分割ミス（図３の１０５または１０６）の発生率が著しく増加するおそれがある。
【００１４】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケガキ針を使って半導体ウェハーにケガキキズを入れた後に半導体素子を劈開分割する際にケガキキズの幅を一定に保つことが可能となり、劈開分割ミスの発生率を低下させることのできる半導体素子の製造装置及び製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの観点によれば、複数の半導体素子が形成された半導体ウェハーを載置するためのステージと、このステージに載置された半導体ウェハーにケガキ針でケガキキズを付けてこれらの半導体素子を分割するためのケガキ装置とを備えてなり、さらに、半導体ウェハーに付けられたケガキキズを撮影するためのカメラ部と、このカメラ部により撮影されたケガキキズを画像処理するための画像処理部と、この画像処理部による画像処理に基づいてケガキキズの幅を検出するための検出部と、この検出部により検出されたケガキキズの幅とあらかじめ設定された設定値との比較を行うための制御部とを備えていることを特徴とする半導体素子の製造装置が提供される。
【００１６】
本発明の１つの観点による半導体素子の製造装置にあっては、カメラ部により撮影されたケガキキズを画像処理部により画像処理し検出部により検出されたケガキキズの幅を制御部が設定値と比較することができるので、ケガキ針を使って半導体ウェハーにケガキキズを入れた後に半導体素子を分割する際にケガキキズの幅を一定に保つことが可能となり、劈開分割ミスの発生率を低下させることができる。
【００１７】
本発明の１つの観点による半導体素子の製造装置における検出部は、ケガキキズの幅を２値化認識装置により検出するように構成されているのが好ましい。このように構成されている場合には、ケガキキズの幅が許容限度内にあるか否かの判定を容易に行うことができる。
【００１８】
制御部はさらに、前記比較の結果に基づいて、ケガキ装置の作動を停止させるように構成されているのが好ましい。このように構成されている場合には、ケガキキズの幅があらかじめ設定された設定値を超えるおそれのあるときにケガキ装置の作動を停止させて、ケガキ装置によるケガキキズをそれ以上付けないようにすることができる。
【００１９】
制御部はさらに、前記比較の結果に基づいて、ケガキ装置におけるケガキ針の交換時期を報知するように構成されているのが好ましい。このように構成されている場合には、ケガキキズの幅があらかじめ設定された設定値を超えるおそれのあるときにケガキ針の交換時期を報知して、使用者にケガキ針の交換を促すことができる。なお、ケガキ針の交換時期の報知は、ブザーなどによる聴覚的報知部やＬＥＤランプなどによる視覚的報知部を利用して行うことができる。
【００２０】
本発明の別の観点によれば、本発明の１つの観点による半導体素子の製造装置を使って、半導体ウェハーにおける複数の半導体素子を分割することを特徴とする半導体素子の製造方法が提供される。
【００２１】
本発明の別の観点による半導体素子の製造方法にあっては、カメラ部により撮影されたケガキキズを画像処理部により画像処理し検出部により検出されたケガキキズの幅を制御部が設定値と比較することができるので、ケガキ針を使って半導体ウェハーにケガキキズを入れた後に半導体素子を分割する際にケガキキズの幅を一定に保つことが可能となり、劈開分割ミスの発生率を低下させることができる。
【００２２】
本発明の別の観点による半導体素子の製造方法における半導体素子は、例えば半導体レーザ素子であり、ケガキ装置は、これらの半導体レーザ素子を例えばバー状またはチップ状に分割するように構成することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における１つの実施の形態について図１及び図２を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、半導体レーザ素子を作製する場合、例えばＧａＡｓウェハー１０１の上に、気相成長または液相成長により形成された積層膜をフォトプロセス手法によりパターンニングし、ウェハー内に複数のレーザチップ１０２を形成する。
【００２５】
そして、ウェハー上に形成された複数のレーザチップ１０２を、レーザ光の出射前面及び出射後面が出るようにバー状（図２（ｂ））に分割する。この分割は、ケガキ（スクライブ）装置でウェハー面に直線状のケガキキズ１０３を付けた後の劈開分割によって行われる。この分割方法を図１に示す半導体素子の製造装置Ｐに基づいて説明する。
【００２６】
複数のレーザチップが形成されたウェハー１をスクライブ装置のベース２に固定する。このウェハー固定はウェハー１が動かないように真空吸着などによって行われる。ウェハー１にケガキキズを付けるためのスクライブ機構及び手順は、次のとおりである。
【００２７】
まず、ケガキ針３をウェハー１の基準位置に合わせる、次に、複数のケガキキズを付けるために、ウェハー１の送りピッチなどの動作設定を行う。その後、スクライブ装置が自動的にケガキキズを付けていく。
【００２８】
ケガキキズを付ける機構は次のとおりである。可動台４が規定方向（Ａ方向）に移動するのに伴ってカム５がＣ方向に回転し、さらに、このカム５の回転に合わせてアーム６がＤ方向に動く。このような可動台４、カム５及びアーム６の動きにより、アーム６の先端に取り付けられたケガキ針３が、Ｅに示す軌道で動くことで、ウェハー１に対して直線状のケガキキズを付ける。
【００２９】
このようにしてケガキキズを付けた直後に、ケガキキズの幅をケガキ針３の上方にあるカメラ部と、このカメラ部により撮影されたケガキキズを画像処理するための画像処理部とを介して、この画像処理部による画像処理に基づいてケガキキズの幅を検出するための検出部としての２値化認識装置７で読み取る。
【００３０】
２値化認識装置７で読み取ったケガキキズの幅のデータ値をパソコンに取り込む。その後、取り込んだケガキキズの幅のデータ値を、パソコン内の制御部において、あらかじめ設定された設定値―劈開分割ミスの出ないケガキキズ幅のデータ値―と比較する。そして、取り込んだケガキキズの幅のデータ値が前記設定値を超えるおそれのあるときには、制御部がスクライブ装置の作動を停止させる。
【００３１】
この半導体素子の製造装置Ｐでは、前記のようにケガキキズの幅を常時モニタリングしているので、ケガキキズの幅の増加率を予測し、ケガキ針の交換時期を予測することも可能となる。
【００３２】
この半導体素子の製造装置Ｐによってウェハー１上に付けた直線状ケガキキズに沿って複数の半導体素子を、レーザ光の出射前面及び出射後面が出るように、バー状に劈開分割する。
【００３３】
次に、バー状に分割して露出したレーザ光の出射前面及び出射後面を保護するためと反射率を調整するために、これらの面をＰ−ＣＶＤなどでコートする。
【００３４】
その後、個々のレーザチップに分割するために、前記と同様の２値化認識装置７とその結果を集計するパソコンとを備えたスクライブ装置を使用して分割予定箇所に直線状のケガキキズを付けて加圧する。これによって、劈開分割が可能となり、個々のレーザチップが形成される。
【００３５】
【発明の効果】
本発明にあっては、カメラ部により撮影されたケガキキズを画像処理部により画像処理し検出部により検出されたケガキキズの幅を制御部が設定値と比較することができるので、ケガキ針を使って半導体ウェハーにケガキキズを入れた後に半導体素子を分割する際にケガキキズの幅を一定に保つことが可能となり、劈開分割ミスの発生率を低下させることができる。また、劈開された部分の形状も一定に保たれるので、半導体素子の信頼性及び歩留まりの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による半導体素子の製造装置の正面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、従来の半導体素子の製造装置による半導体素子の分割方法を示す斜視図である。
【図３】図３は、従来の半導体素子の製造装置による半導体素子の分割状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１・・・ウェハー
２・・・ベース
３・・・ケガキ針
４・・・可動台
５・・・カム
６・・・アーム
７・・・２値化認識装置
【図１】
2005019470.tif 000003
【図２】
2005019470.tif 000004
【図３】
2005019470.tif 000005